Российские ученые выяснили, что тонкий слой золота позволяет усовершенствовать сверхпроводящие характеристики свинцовых пленок на поверхности кремния. Физики не только повысили их устойчивость, но и увеличили температуру, при которой эти структуры переходят в состояние сверхпроводимости. Явление сверхпроводимости используется для создания сильных магнитных полей. Соединение свинца и кремния служит примером системы, способной переходить в состояние сверхпроводимости, поэтому его можно использовать для создания сверхпроводящего магнита. Однако обычно такое состояние недостаточно стабильно.
Ученые из Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН и Дальневосточного федерального университета улучшили сверхпроводимость двумерных свинцовых пленок на поверхности кремния. Для этого они поместили слой золота толщиной всего в один атом между поверхностью кремния и свинцовой пленкой, а затем изучили процессы, которые происходили в такой системе. В ходе экспериментов физики выяснили, что критическая температура системы увеличилась на 0,5-2 градуса Кельвина. Ученые подчеркивают: важен не столько количественный результат, сколько сам факт увеличения критической температуры, потому что добиться такого эффекта в двумерных системах довольно сложно. Более того, система, в которой в качестве буферного слоя используется золото, является стабильной, в ней не происходит деформации слоев при низких температурах. В дальнейшем изучение фундаментальных принципов сверхпроводимости позволит создавать новые устройства, использующие сильное магнитное поле – томографы и ускорители частиц.